تحلیل شروع سیلان در مخازن کروی جداره ضخیم FGتحت بارگذاریهمزمان فشاری و گرادیان دمایی

Subject Areas : Journal of Simulation and Analysis of Novel Technologies in Mechanical Engineering

منصور عسگری ¹ , علی پرویزی ² , شهریار علی کرمی ³

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک و هوا فضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحدعلوم و تحقیقات تهران
2 - استادیار، دانشکده مهندسی مکانیک، پردیس دانشکده‌های فنی، دانشگاه تهران
3 - دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مکانیک و هوا فضا، دانشگاه آزاد اسلامی واحدعلوم و تحقیقات تهران

Received: 2015-11-04 Accepted : 2015-11-04 Published : 2014-12-22

Keywords: شروع سیلان, کره جداره ضخیم FG, بارگذاری همزمان, بارگذاری فشاری و گرادیان دمایی,

Abstract :

در این مقاله، تحلیل شروع سیلان در مخازن کروی جداره ضخیم FG تحت تاثیر بارگذاری همزمان فشار داخلی و گرادیان دمایی ارائه شده است. طراحی مخازن جدارهضخیم کروی تحت‌فشار،به عنوان محفظه نگه­دارنده سیالات تحت بارهای حرارتی باگرادیان‌های دمایی بالا نیازمند  به راه­کاری جدید است. تحت فشار داخلی زیاد و دمای بالا، مخزن در بخشی از ضخامت خود وارد محدوده پلاستیک می­شود؛ لذا، برای طراحی مخزن بررسی فشار و گرادیان دمایی که موجب شروع سیلان می­شود نیاز است. مدول الاستیسیته، تنش تسلیم، ضریب هدایت گرمایی و ضریب انبساط حرارتی به صورت تدریجی و طبق مدل توانی و در راستای شعاعی تغییر می­کنند. برای توصیف رفتار ماده در ناحیه پلاستیک در کره جدار ضخیم FG تحت فشار داخلی و گرادیان دمایی، از معیار تسلیم ترسکا استفاده شده ورفتار مواد به صورت الاستیک- پلاستیک کامل فرض شده است.

References:

[1] ملک زاده فرد، کرامت و نظری، علی ، تحلیل ورق­ها و پوسته­های هدفمند تابعی، انتشارات الماس البرز، 1392، کرج.

 [2] MendelsonA., Plasticity Theory and ApplicationNew York: The Macmillan Company, 1968.

[3] BoleyB.A., WeinerJ.H., International Journal of Thermal Stresses, New York, Wiley, 1960

 [4] Whalley E., The Design of Pressure Vessels Subjected to Thermal Stress, Review, International Journal of Mechanical Sciences,1960,pp. 379-395.

 [5] CowperJ.R., The elastopastic thick-walled sphere subjected to a radial temperature gradient, Transaction of the ASME, 1960

[6] DerringtonM.G., JohnsonW., The onset of yield in a thick spherical shell subject to internal pressure and a uniform heat flow, Applied Science Research Series A, Vol. 7, 1958,pp. 408-414.

[7]­­­­-­TanigawaY., Some basic thermoplastic problems for nonhomogeneous structural Materials, Applied Mechanics Reviews, Vol. 48, 1995,pp. 377-389.

[8] ObataY., NodaN., Steady thermal stresses in a hollow circular cylinder and hollow sphere of functionally gradient material,International Journal of Thermal Stresses, Vol. 7, No. 17, 1994,pp. 471-488.

[9] TutuncuN. andOzturkM., Exact solution for stresses in functionally graded pressure vessels,Composites: Part B (Engineering), Vol. 32,2001,pp. 683-686.

[10] Rodrı´guez-CastroR.,Wetherhold R.C.,KelestemurM.H., Microstructurand mechanical behavior of functionally graded Al A359/SiCp composite,Materials Science and Engineering, A, Vol. 323, 2002, pp. 445-456.

[11] Parvizi A., Naghdabadi R., ArghavaniJ., Analysis of Al A359/SiCp  Functionally Graded Cylinder Subjected to Internal Pressure and Temperature Gradient with Elastic-Plastic Deformation, International Journal  of Thermal Stresses, Vol. 34, No. 10,20111054-1070.

[12] NayebiA., SadrabadiS.A., FGM Elastoplastic analysis under thermo mechanical loading, International Journal of Pressure Vessels and Piping, 2013.